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Universidade Tecnológica Federal do Paraná Departamento Acadêmico de Eletrotécnica – Engenharias Laboratório de Eletrônica 1 – ET74C Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes ENM 1 RotLAB01_MatrizContato_MD ROTEIRO LAB 01-MANUSEIO DA MATRIZ DE CONTATOS E MULTÍMETRO DIGITAL Nome: Bruno Balla RA: 2462532; Bruno Luan RA:2194961 Data1: 08/03/23 Data2: 15/03/23 1. Objetivos: Compreender a estrutura mecânica e elétrica da matriz de contatos também denominada de protoboard. Manusear corretamente o protoboard para a interligação de componentes eletrônicos. Revisar os procedimentos para o correto uso do multímetro digital. 2. Referencial teórico: How to Use a Breadboard for Electronics and Circuits. https://www.sciencebuddies.org/science-fair- projects/references/how-to-use-a-breadboard. Data de acesso: 14/02/2022 às 17 h 50 min. How to use a breaboard. https://learn.sparkfun.com/tutorials/how-to-use-a-breadboard/all#history. Data acesso: 14/02/2022 17h40 min. Multímetro: como usar explorando todas suas utilidades. https://overbr.com.br/dicas/multimetro- como-usar-explorando-todas-suas-utilidades. Data de acesso: 14/02/2022 às 18 h 19 min. Aprendendo Eletrônica - Como usar o Multímetro Digital. http://telredestreinamentos.blogspot.com/2018/04/aprendendo-eletronica-como-usar-o.html. Data de acesso: 14/02/2022 às 18 h 36 min. 3. Material: Existente no laboratório A ser providenciado. Não há no laboratório 01 Multímetro digital (MD) 02 Ponta de prova banana-banana (b-b) Figura 1ii 01 Matriz de contatos (Protoboard) 02 Ponta de prova banana-jacaré (b-j) Figura 1iii 02 Resistor de carbono fornecido a) Tipos de ponta de prova i-Agulha ii)-Banana-banana iii-Banana-jacaré pequena Figura 1 – Tipos de pontas de prova: i-agulha, ii-banana-banana e iii-banana-jacaré Fonte: própria autora Clique ou toque aqui para inserir o texto. https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/references/how-to-use-a-breadboard https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/references/how-to-use-a-breadboard https://learn.sparkfun.com/tutorials/how-to-use-a-breadboard/all https://overbr.com.br/dicas/multimetro-como-usar-explorando-todas-suas-utilidades https://overbr.com.br/dicas/multimetro-como-usar-explorando-todas-suas-utilidades http://telredestreinamentos.blogspot.com/2018/04/aprendendo-eletronica-como-usar-o.html http://telredestreinamentos.blogspot.com/2018/04/aprendendo-eletronica-como-usar-o.html Universidade Tecnológica Federal do Paraná Departamento Acadêmico de Eletrotécnica – Engenharias Laboratório de Eletrônica 1 – ET74C Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes ENM 2 RotLAB01_MatrizContato_MD b) Tipos de conector i-Pino ou plug Banana ii-Garra jacaré pequena isolada Referência: Joto1561 ou PB151 Referência: 366 Figura 2 – Tipos de conector: i-banana e ii-jacaré Fonte: própria autora c) Ponta de prova adaptada Um recurso para substituir a função da garra jacaré é enrolar firmemente na ponta agulha um cabo de rede desencapado conforme a ilustração abaixo. Figura 3 – Ponta de prova adaptada Fonte: própria autora 4. Bases teóricas: a) Um protoboard ou matriz de contato é uma placa com furos e conexões condutoras denominada como nó ou nodo para montagem de circuitos elétricos experimentais. As placas variam de 800 furos até 6000 furos, tendo conexões verticais e horizontais. A indicada na Figura 4 é de 1680 furos. Universidade Tecnológica Federal do Paraná Departamento Acadêmico de Eletrotécnica – Engenharias Laboratório de Eletrônica 1 – ET74C Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes ENM 3 RotLAB01_MatrizContato_MD Na superfície de uma matriz de contato há uma base de plástico em que existem centenas de orifícios onde são encaixados os componentes. Em sua parte inferior, são instalados contatos metálicos que interligam eletricamente os componentes inseridos na placa. Geralmente suportam correntes entre 1 A e 3 A. Figura 4 - Estrutura da matriz de contatos Fonte: própria autora Os contatos metálicos estão abaixo da superfície plástica e não visíveis, estão em diferentes sentidos na matriz, permitindo diversas maneiras de conexão dos componentes. Na Figura 5 tem-se o exemplo das conexões. No bloco da alimentação, as conexões internas ocorrem horizontalmente e no bloco das conexões são verticais. Figura 5 – Matriz de contatos com os componentes Fonte: Laboratório de Garagem: montando Arduino na protoboard. https://labdegaragem.com/profiles/blogs/tutorial-como-montar-o-garagino-proto-na- protoboard-e-como-utiliz . Visitado em 20/02/2022 às 16:37 h b) Um multímetro, multiteste (multimeter ou DMM - digital multi meter em inglês) ou ainda VOM (iniciais de voltímetro, ohmímetro e miliamperímetro) é um aparelho destinado a medir e avaliar grandezas elétricas. Veja a Figura 6. Existem modelos com mostrador analógico (de ponteiro) e modelos com mostrador digital. Como exerce funções diferentes funções, deve-se observar para as formas corretas de conectá-lo ao circuito, usando os terminais apropriados para cada medição. Medidas de tensão (voltímetro) conectado em paralelo com o elemento sob análise. Medidas de corrente (amperímetro) conectado em série. Medidas como resistência, continuidade, teste diodo em paralelo com o circuito desenergizado. Medidas como frequência, capacitância e temperatura consultar o manual de uso do instrumento. Figura 6 – Painel frontal de um multímetro digital não true-rms Fonte: própria autora https://labdegaragem.com/profiles/blogs/tutorial-como-montar-o-garagino-proto-na-protoboard-e-como-utiliz https://labdegaragem.com/profiles/blogs/tutorial-como-montar-o-garagino-proto-na-protoboard-e-como-utiliz Universidade Tecnológica Federal do Paraná Departamento Acadêmico de Eletrotécnica – Engenharias Laboratório de Eletrônica 1 – ET74C Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes ENM 4 RotLAB01_MatrizContato_MD i. Multímetro digital (MD) “true-rms” As cargas não lineares (diodos, transistores, fets, mosfets, ...) caracterizam-se por, apesar de serem alimentadas por sinal senoidal, consumirem uma corrente não senoidal. Nestes sistemas, a medida do valor com um multímetro baseado no valor médio, ou seja, não true- rms daria lugar a erros de leituras que poderiam ser da ordem dos 30% a 50%. Nessa situação o valor da grandeza deve ser medido por um multímetro true-rms. Nesses instrumentos a informação de que são TRUE-RMS é informada no painel frontal, conforme o detalhe da Figura 7. Figura 7 – Painel frontal multímetro digital true-rms com detalhe indicativo Fonte: webpage Minipa. https://www.minipa.com.br/multimetros/multimetros-digitais/403-et-1507b. Visitado em 20/02/2022 às 17 h https://www.minipa.com.br/multimetros/multimetros-digitais/403-et-1507b Universidade Tecnológica Federal do Paraná Departamento Acadêmico de Eletrotécnica – Engenharias Laboratório de Eletrônica 1 – ET74C Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes ENM 5 RotLAB01_MatrizContato_MD 5. Desenvolvimento da prática v. O valor medido está dentro da tolerância? ☐sim ☐não v. O valor medido está dentro da tolerância? ☐sim ☐não a) Utilize os resistores distribuídos para realizar esta atividade. b) Consulte o código de cores para resistores no item 7. c) De posse da matriz de contatos, insira os resistores. Cada resistor em um bloco de conexões. d) Escolha um resistor e meça a resistência com o MD, utilize as pontas de prova banana-jacaré ou a ponta de prova adaptada. e) Em seguida proceda com as tarefas abaixo para a determinação da resistência através do código de cores e o cálculo da tolerância: i. Valor medido com o MD para R1: 994Ω ii. R1: indicação faixas coloridas: Marrom,Preto,Vermelho,Dourado iii. Limite superior: 1050Ω iv. Limite inferior: 950Ω f) Repita as ações anteriores usando o segundo resistor. i. Valor medido com o MD para R2: 21,2 kΩ ii. R2: indicação faixas coloridas: Vermelo,Vermelho,Laranja,Dourado iii. Limite superior: 23,1 kΩ iv. Limite inferior: 20,9 kΩ g) Conecte os dois resistores em série usando a matriz de contatos e meça a resistênciatotal. i. Valor de R1: 994Ω ii. Valor de R2: 21,2 kΩ iii. Valor calculado do equivalente em série: 23kΩ iv. Valor medido do equivalente em série: 22,4 kΩ h) Conecte os dois resistores em paralelo usando a matriz de contatos e meça a resistência total. i. Valor de R1: 994Ω ii. Valor de R2: 21,2kΩ iii. Valor calculado do equivalente em paralelo: 957Ω iv. Valor medido do equivalente em série: 951 Ω Universidade Tecnológica Federal do Paraná Departamento Acadêmico de Eletrotécnica – Engenharias Laboratório de Eletrônica 1 – ET74C Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes ENM 6 RotLAB01_MatrizContato_MD 6. Exercícios: a. Qual é o valor informado no display do MD selecionado na escala de resistência? 7. Req= 0 Ω, pois não está fazendo conexão entre as colunas da protoboard. 2) Req=22,4 KΩ na Prática Req=23 KΩ na Teoria 3) Req=0Ω, pois está fazendo um curto. Universidade Tecnológica Federal do Paraná Departamento Acadêmico de Eletrotécnica – Engenharias Laboratório de Eletrônica 1 – ET74C Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes ENM 7 RotLAB01_MatrizContato_MD 4) Req= 0Ω, pois está fazendo um curto. 5) Req= 315 Ω prática Req = 325 Ω teoria R1 e R2 estão em série (23kΩ), e juntos estão em paralelo com R3 (330Ω), gerando 325Ω. Dados: R1: 1KΩ; R2:22KΩ; R3: 330Ω 6) Req = 22,8 KΩ prática Req = 23,1 KΩ teoria Dados: R1: 1KΩ; R2:22KΩ; R3: 330Ω; R4: 100Ω Experimente o TINKERCAD para fazer a verificação dos circuitos propostos. R1 R2 R3 R4 R1 R2 R3 https://www.tinkercad.com/ Universidade Tecnológica Federal do Paraná Departamento Acadêmico de Eletrotécnica – Engenharias Laboratório de Eletrônica 1 – ET74C Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes ENM 8 RotLAB01_MatrizContato_MD 7. Código de cores para resistores